DIPLOM / Конструкции / 2.2 Расчет колонны

2.3. Расчет железобетонной колонны.

2.3.1 Исходные данные

Бетон тяжёлый класса с характеристиками:

- нормативная прочность бетона ;

- гарантированная прочность бетона ;

- нормативное сопротивление бетона осевому растяжению ;

- расчётное сопротивление бетона сжатию;

- расчётное сопротивление бетона осевому растяжению ;

Продольная арматура –S500 с характеристиками:

- нормативное сопротивление арматуры растяжению ;

- расчётное сопротивление растяжению арматуры для предельного состояния первой группы

2.3.2 Определение нагрузок на колонну

Нагрузка на колонну складываются из постоянной (от собственной массы колонны, конструкций покрытия и перекрытий) и переменно (снеговой и полезной) нагрузок.

Расчётное значение нагрузки на 1 квадратный метр перекрытия от его собственного веса составляет – 8.54 кН/м².

Сбор нагрузок на 1м2 покрытия					Таблица 2.3
№	Вид нагрузки	Норматив-ная, кПа	gf	gn	Расчетная, кПа
1	2	3	4	5	6
I. Постоянные нагрузки
1	Кровельный водоизоляционный ковер(верхний слой)	0,15	1,35	0,95	0,19
2	Нижний слой рулонного водоизоялционного ковра	0,15	1,35	0,95	0,19
3	Слой материала для микровентиляции	0,07	1,35	0,95	0,1
4	Стяжка и зцементно-песчаного раствора б=30мм, (ρ=2100 кг/м3)	0,63	1,35	0,95	0,81
5	Утеплитель – плиты пенополистирольные б=130мм, (ρ=200 кг/м2)	0,26	1,35	0,95	0,33
6	Керамзитобетон для создания уклона б=140мм, (ρ=1200 кг/м3)	1,68	1,35	0,95	2,15
7	Пароизоляция	0,07	1,35	0,95	0,1
8	Выравнивающая стяжка и зцементно-песчаного раствора б=15мм, (ρ=2100 кг/м3)	0,32	1,35	0,95	0,41
9	Ж/Б монолитная плита перекрытия б=200мм, (ρ=2500 кг/м3)	5	1,35	0,95	6,41
Итого постоянная:					10,69
II. Переменная нагрузка
	Снеговая(Минск)	1,2	1,5	0,95	1,71
					12,4

Грузовая площадь колонны:

;;

;

Определяем усилие в колонне подвала:

-от постоянных нагрузок:

-от переменных:

2.3.3 Определение усилий в колонне

Составим расчетные сочетания усилий:

(2.32)

(2.33)

-доминирующая переменная нагрузка.

Наиболее невыгодным является первое сочетание.

Практически постоянную часть усилия от переменной нагрузки определим путем умножения полного значения переменной нагрузки на коэффициент сочетания (зависит от вида нагрузки), определяемый по таблице А.1 приложения А СНБ 5.03.01-02.

Выберем часть продольной силы при практически постоянном сочетании нагрузок для комбинации:

(2.34)

2.3.4 Расчёт продольного армирования колонны

Расчетную длину колонны определяем по формуле

, где

b - коэффициент, учитывающий условия закрепления элементов: для колонн b = 1;

- расстояние между внутренними гранями горизонтальных элементов перекрытий, обеспечивающих горизонтальную поддержку колонны в рассматриваемом направлении;

Случайный эксцентриситет составит:

(2.35)

Определим гибкость колонны и необходимость учета влияния продольного изгиба:

(2.36)

(2.37)

31.7>14- надо учитывать влияние продольного изгиба.

Определим эффективную расчетную длину:

(2.38)

(2.39)

Определим гибкость λ через h:

(2.40)

(2.41)

По табл 7.2 СНБ 5.03.01-02 при =13,1 и =0,033 величина коэффициента =0,912.

Из условия площадь арматуры, требуемая по расчету:

(2.42)

Для армирования колонны принимаем 4Ø20класса S500 (=1256 мм²).

2.3.5 Поперечное армирование колонны

Колонна армируется вязанным пространственным каркасом. Диаметр продольных стержней 20мм. Диаметр стержней поперечной арматуры в вязанных каркасах должен быть не менее 0,25d=0,25х20=5мм и не более 12мм.

Определим шаг поперечных стержней:

Шаг хомутов принимается кратно 5см в меньшую сторону, тогда S=300мм.

Принимаем поперечную арматуру Ø8 класса S240 с шагом 200мм.